【高中数学一轮复习】12圆锥曲线-1椭圆的几何性质 学案 (pdf版,学生版+教师版)

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【高中数学一轮复习】12圆锥曲线-1椭圆的几何性质 学案 (pdf版,学生版+教师版)

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椭圆的几何性质(知识讲解)
已知椭圆C的标准方程为3+卡=1e>6>0),下面我利用上述方程来研究椭圆的一些几何
a2+
性质。
范围
由方程
=1(a>b>0)知,椭圆C上任意一点的坐标(,)都适合不等式
a2≤1,≤1.解得:-a≤x≤a,-b≤≤b
这说明:
①椭圆C位于直线c=士α和y=土b围成的矩形内,如下图:
X=-a
F
y=-b
②椭圆上任意一点的横纵坐标都是有范围的,有时候会将所求解的问题量化为关于或的函数,
此时的隐含条件是函数的定义域可由上得到
点P(e,在椭园+了-=1止,则2+4e十的最小值是

对称性
根据之前我们学习《曲线与方程》中的结论不难得到:
椭圆C既是分别以轴,轴为对称轴的轴对称图形,又是以坐标原点为对称中心的中心对称图
形.椭圆的对称中心叫做椭圆的中心
第1页(共5页)
这个性质的直接应用如下:
若点(,)在椭圆C上,则点(-,小、(-,一小、(,一也在椭圆C上
【补充说明】
有时候研究一些问题可以依靠对称性自行创造条件,缩小研究范围,为解题带来便利,如研究“椭
圆上的动点P与原点组成线段长度的取值范围"这一问题时,可以假设P(,)(≥0,y≥0)·
三、
顶点
利用椭圆C的标准方程+
a2+
63
=1(a>6>0)可以求出它与对称轴的四个交点的坐标,即
A1(a,0),A2(-a,0),B1(0,),B2(0,-b)(如下图),这四个点叫做椭圆的顶点,线段A1A2叫
做椭圆的长轴,它的长度等于2a;线段B1B2叫做椭圆的短轴,它的长等于2b.显然,椭圆的两个
焦点在它的长轴上·a,b分别是椭圆的长半轴的长和短半轴的长,
2
椭圆2+
。+存=1(a>6>0)一个焦点是(1,0),0为坐标原点,已知椭圆短轴的两个三等分点
与焦点F构成正三角形,求椭圆的方程·
与椭圆之
2+
=1(a>b>0)有相同的焦点,短轴与上述椭圆的长轴相等的椭圆的标准方程

4
中心在原点,对称轴为坐标轴的椭圆,长轴长与短轴长的比为√2,且过点(-√2,√),则该椭圆
的方程是
四、离心率
椭圆的焦距与长轴长的比值e=
二-叫做的离心率
离心率有如下的性质:
①e∈(0,1):
②e越大,椭圆越扁平,e越小,椭圆越接近于圆·
第2页(共5页)
5
已知椭圆的长轴长是短轴长的2倍,则椭圆的离心率等于(),
A.3
B.V③
1
2
3
0.
6
若一个椭圆长轴的长度、短轴的长度和焦距成等差数列,则该椭圆的离心率是()·
A.
4
B.3
5
C.
已知点P,A分别是椭圆十
名+兰=1(a>b>0)的左焦点、右顶点,B0,)满足F店.A店=0
椭圆的离心率等于()·
A.3+1
B.6-1
c.3-1
2
2
D.6+1
2
2
8
已知AB为半圆的直径,P为半圆上一点,以A、B为焦点,且过点P作椭圆,当P点在半圆上移动
时,椭圆的离心率有()
A最小值号
B.最大值
2
C.最小值时
D.最大值2
1
五、
椭圆的其他性质探讨
已知横圆C的标准方程为君+兰-1a>6>0,左焦点A(-6,0,右焦点3仁0,下面我
研究一些与椭圆密切相关的常见结论:
1.焦半径
椭圆上任意一点P(x,)与焦点的连接而成的线段称为椭圆的焦半径,以右焦点为例,下面我们研
究P西长度的取值范围:
据两点之间距离公式得到P及=√(一)2+子,由椭圆的标准方程
+
,将其带入上式整理并化简得到:P=a-c.
2
=1→=2-2
a2
由此我们得到了焦半径的如下性质:
①焦半径P的长度是关于点P横坐标x的一次函数;
②由于-a≤≤a,故焦半径的长度的取值范围是[a一c,“+d,从而,椭圆上距离右焦点最远的
点是左顶点,距离右焦点最近的点是右顶点
第3页(共5页)椭圆的几何性质(知识讲解)
已知椭圆C的标准方程为3+卡=1e>6>0),下面我利用上述方程来研究椭圆的一些几何
a2+
性质.
范围
由方程
22
2+
=1(a>b>0)知,椭圆C上任意一点的坐标(,)都适合不等式
8
2≤1,≤1.解得:-a≤x≤a,-b≤y≤b
这说明:
①椭圆C位于直线c=士α和y=土b围成的矩形内,如下图:
X三-a
F2
y=-b
②椭圆上任意一点的横纵坐标都是有范围的,有时候会将所求解的问题量化为关于或的函数,
此时的隐含条件是函数的定义域可由上得到
点Pg,在椭园安+矿-1止,则2+a+的最小值是
答案
-4
解析
Pe,0在稀图号+寸=1止,即时=1-号(-2≤≤
22+4如+=x2+4+1-
+-号
-++1-(e+)
37
当=附,++血-(2)°-碧-
第1页(共8页)
二、
对称性
根据之前我们学习《曲线与方程》中的结论不难得到:
椭圆C既是分别以轴,轴为对称轴的轴对称图形,又是以坐标原点为对称中心的中心对称图
形.椭圆的对称中心叫做椭圆的中心,
这个性质的直接应用如下:
若点(,)在椭圆C上,则点(-花,以、(-x,一以、(,一)也在椭圆C上·
【补充说明】
有时候研究一些问题可以依靠对称性自行创造条件,缩小研究范围,为解题带来便利,如研究“椭
圆上的动点P与原点组成线段长度的取值范围这一问题时,可以假设P(x,)(x≥0,y≥0)·
三、
顶点
利用横国C9标准方程君+苦-1o>b>0呵以求出它与对称箱的四个交点的坐标,即
A1(@,0),A2(-a,0),B(0,),B2(0,-b)(如下图),这四个点叫做椭圆的顶点,线段A1A2叫
做椭圆的长轴,它的长度等于24;线段B1B2叫做椭圆的短轴,它的长等于2b.显然,椭圆的两个
焦点在它的长轴上.α,分别是椭圆的长半轴的长和短半轴的长.
2
椭圆之
>6>0)一个焦点是F(1,0),0为坐标原点,已知椭圆短转
2
与焦点F构成正三角形,求椭圆的方程
答案
2
31
解析
设M,N为短轴的两个三等分点,如图,
第2页(共8页)
7为△MNF为正三角形,所以O=MN,即1=,名,解得影=所
x2,2
。2=2+1=4所以椭圆方程为4+号=1
3
与椭圆之2+”
3+
=1(。>b>0)有相同的焦点,短轴与上述椭圆的长轴相等的椭圆的标准方程

答案
226的
22
a21
4
中心在原点,对称轴为坐标轴的椭圆,长轴长与短轴长的比为√2,且过点(一√2,√,则该椭圆
的方程是
答案
8
=1或+
+
4
四、离心率
椭圆的焦距与长轴长的比值c=e=C叫做椭圆的离心率
2a
离心率有如下的性质:
①e∈(0,1);
②越大,椭圆越扁平,e越小,椭圆越接近于圆,
5
已知椭圆的长轴长是短轴长的2倍,则椭圆的离心率等于()·
A.3
B.v③
2
3
C.
D.
1
答案
解析
2a=2×2b,a=26,e=£=y28-0-8
26
2b
2
第3页(共8页)

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